光子晶体因其对光子独特的操控性能而成为近20年来纳米光子学和集成光子学领域中的研究热点。基于光子晶体的功能器件，如光子晶体光纤，光子晶体低阈值激光器，高性能滤波器，分束器等，在理论设计和实验上都取得了一系列的进展。光子晶体波导和光子晶体微腔是光子晶体无源器件的基本组成部分，也是其核心部件。因此对光子晶体波导和微腔性质与结构的研究，是设计光子晶体微纳器件的关键。 本文中，我们采用时域有限差分法研究光子晶体波导与光子晶体微腔的光学性能，并对其结构参数进行优化。论文首先研究了光子晶体波导的传输特性，讨论了光子晶体波导单模传输的条件。计算结果表明，靠近波导两侧的气孔对波导的传输特性有关键的影响。通过调节两侧气孔的大小，可以使波导工作在单模条件下。本文还研究了单点缺陷光子晶体微腔的光学性质，并在单点缺陷微腔的基础上提出了一种新的微腔结构，研究了其中的模式特性，以及微腔结构与模式及其品质因子的关系。总结出提高微腔品质因子的普适原则。